【正文】 顏色深淺及代謝產(chǎn)物量的多少等。 ? 獨立性 某一群體中，可發(fā)生抗青霉素的突變型，也可發(fā)生抗鏈霉素或任何其他藥物的抗藥性。 ? 穩(wěn)定性 遺傳結(jié)構(gòu)突變，新性狀穩(wěn)定遺傳。 ? A、 堿基對置換：只涉及一對堿基被另一對堿基所置換，屬于微小損傷，又稱點突變。種類很多，例如亞硝酸、羥胺和各種烷化劑 (硫酸二乙酯、甲基磺酸乙脂、 N甲基 N′硝基 N亞硝基胍、 N甲基 N亞硝基脲、乙烯亞胺、環(huán)氧乙酸、氮芥等 )。 （三）基因突變 機制 ? B、 移碼突變：誘變劑使 DNA分子中一個或少數(shù)幾個核苷酸增添 (插入 )或缺失，從而使該部位后面的全部遺傳密碼發(fā)生轉(zhuǎn)錄和翻譯錯誤的一類突變。前者只涉及一條染色體，后者非同源染色體間的易位。例如，充滿宇宙空間的各種短波輻射或高溫誘變效應(yīng)，以及自然界中普遍存在的一些低濃度的誘變物質(zhì) (在微環(huán)境中有時也可能是高濃度 )的作用等。說明過氧化氫很可能是“自發(fā)突變”中的一種內(nèi)源性誘變劑。 （三）基因突變 機制 ? D、 環(huán)出效應(yīng)： DNA復(fù)制中，如果其中某一單鏈上偶而產(chǎn)生一個小環(huán)，則會因其上的基因越過復(fù)制而發(fā)生遺傳缺失，從而造成自發(fā)突變。來自供體的 DNA片段稱為轉(zhuǎn)化因子，一般是雙鏈 DNA片段。細胞分裂后，該染色體發(fā)生分離，形成 1個轉(zhuǎn)化子。獲得新遺傳性狀的受體細胞，稱為轉(zhuǎn)導(dǎo)子。 ? 分為完全普遍轉(zhuǎn)導(dǎo)（完全轉(zhuǎn)導(dǎo)）和流產(chǎn)普遍轉(zhuǎn)導(dǎo)（流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)）。 （一）原核微生物基因重組 ? 1個完全缺陷的假噬菌體只能感染 1個受體細胞，受體細胞不會發(fā)生溶原化和裂解。并且，每經(jīng)過一次分裂，就受到一次 “ 稀釋 ” 。 ? 分為低頻轉(zhuǎn)導(dǎo)和高頻轉(zhuǎn)導(dǎo)。當(dāng)它感染宿主并整合在宿主基因組上時，可使宿主細胞成為一個局限轉(zhuǎn)導(dǎo)子，而不是一個溶原菌，不具有對相同溫和噬菌體的免疫性。當(dāng)雙重溶原菌被紫外線等誘導(dǎo)時 ，正常 λ噬菌體（助體或輔助噬菌體）的基因可補償 λdgal 所缺失的部分基因功能 ， 兩種噬菌體同時獲得復(fù)制的機會；裂解物含有等量 λ和 λdgal 粒子 ， 稱 HFT裂解物。 ? 典型例子：不產(chǎn)毒白喉棒狀桿菌菌株（ β噬菌體）－產(chǎn)白喉毒素。 ? 細菌以生活在腸道內(nèi)的大腸桿菌、沙門氏菌 、志賀氏菌 、 賽氏桿菌 、 弧菌 、 固氮菌、克氏桿菌和假單胞桿菌等屬的一些種最為常見。還帶有一些對細胞生命活動關(guān)系較小的基因。 ? F+ (“雄性” )菌株：細胞中存在游離 F因子 ,表面具性菌毛，數(shù)目與因子數(shù)相同。 （一）原核微生物基因重組 ? 大腸桿菌的 接合 類型： ? F+ F ： F+通過性菌毛將 F因子轉(zhuǎn)移給 F成為 F+。 （一）原核微生物基因重組 ? Hfr與 F ： 接合時 ， Hfr染色體在 F因子處發(fā)生斷裂 ， 由環(huán)狀變成線狀， F因子位于最末端。 F因子的存在方式及其相互關(guān)系 （二）真核微生物基因重組 ? 有性雜交：指性細胞間的接合和隨之發(fā)生染色體重組 ， 并產(chǎn)生新遺傳型后代的一種方式。 （二）真核微生物基因重組 ? 有性雜交 — ? 釀酒酵母：將甲、乙兩個雙倍體親本，分別接種到產(chǎn)孢培養(yǎng)基 (醋酸鈉培養(yǎng)基等 )斜面上，使其產(chǎn)生子囊，減數(shù)分裂，形成 4個單倍體子囊孢子。 雙倍體和單倍體細胞的比較 項 目 雙 倍 體 單 倍 體 細胞 菌落 液體培養(yǎng) 在產(chǎn)孢培養(yǎng)基上 大 , 橢圓形 大 , 形態(tài)均一 繁殖較快 , 細胞較分散 形成子囊 小 , 球形 小 , 形態(tài)變化較多 繁殖較慢 , 細胞常聚集成團 不形成子囊 （二）真核微生物基因重組 ? 準(zhǔn)性生殖： ? 菌絲聯(lián)結(jié)：形態(tài)沒有區(qū)別 , 遺傳性上有差別的兩個同種親本的單倍體體細胞間發(fā)生菌絲聯(lián)結(jié)。如構(gòu)巢曲霉、米曲霉核融合頻率為 105～ 107。如對雙倍體雜合子用紫外線、 γ 射線等進行處理 ,就會促進染色體斷裂、畸變或?qū)е氯旧w在兩個子細胞中分配不均 ,因而有可能產(chǎn)生各種不同性狀組合的單倍體雜合子。 ? 方法：主要是誘變、雜交、遺傳工程等。 一、突變與育種 ? 分離篩選步驟 ? 采樣（土壤、食品等） ? 增殖培養(yǎng)（數(shù)量不足時） ? 純種分離（稀釋、劃線、組織分離等） ? 純培養(yǎng)（擴大） ? 生產(chǎn)性能測定 一、突變與育種 ? （二）、誘變育種：利用物理或化學(xué)誘變劑處理均勻分散的細胞群，大幅度提高突變頻率，通過簡便、快速和高效的篩選，從中挑選符合育種目的的突變株。 ? ①選用 單倍體純種，排除異核體和異質(zhì)體影響； ? ② 采用優(yōu)良性狀菌株； ? ③ 選擇對誘變劑敏感的菌株，或改變菌株的遺傳型，提高菌株敏感性； ? ④ 高產(chǎn)突變往往需要逐步累積，有必要多選一些經(jīng)過誘變的菌株為出發(fā)菌株，進行多步育種，確保高產(chǎn)菌株的獲得。這是初次分離的菌株經(jīng)傳代后很快出現(xiàn)生產(chǎn)性狀 “ 衰退 ” 的主要原因。最常用的烷化劑有 N甲基N′硝基 N亞硝基胍 (NTG)、 甲基磺酸乙酯(EMS) 、 甲基亞硝基脲 (NMU)、 硫酸二乙酯(DES)、 氮芥、乙烯亞胺和環(huán)氧乙烷等。 誘變劑的劑量對產(chǎn)量變異的影響： 一、突變與育種 ? 確定合適劑量，要多次試驗。 ? 復(fù)合處理的方法：兩種或多種誘變劑的先后使用；同一種誘變劑的重復(fù)使用；兩種或多種誘變劑的同時使用。目的基因不一定與標(biāo)記基因連鎖。特別是對于工業(yè)生產(chǎn)菌來說，用誘變方法獲得標(biāo)記，往往對該菌株的生產(chǎn)性能影響甚大，應(yīng)盡可能采用該菌株自身已帶的遺傳標(biāo)記。（甘氨酸取代肽聚糖的 L丙氨酸和 D 丙氨酸殘基；青霉素干擾甘氨酸肽橋與四肽側(cè)鏈上 D丙氨酸之間的聯(lián)結(jié)；環(huán)絲氨酸結(jié)構(gòu)類似于 D丙氨酸，競爭性抑制丙氨酸消旋酶的作用，使 L丙氨酸不能轉(zhuǎn)變?yōu)?D丙氨酸，不能合成 N乙酰胞壁酸五肽） 二、原生質(zhì)體融合育種 ? ②選擇適宜的 培養(yǎng)時間，生長、代謝旺盛，壁對酶解作用最為敏感，原生質(zhì)體形成率、再生率均很高。 ? ④ 提高酶解溫度，酶解反應(yīng)加快；酶蛋白逐漸變性失活。 二、原生質(zhì)體融合育種 ? ⑤ 酶解時間應(yīng)適宜。濃度 ～ 0. 8mol/L。接觸處的膜間蛋白顆粒發(fā)生轉(zhuǎn)位和聚集，鄰近的脂質(zhì)分子發(fā)生相互反應(yīng)。壁剝離不徹底，有助于再生。兩者均可在選擇培養(yǎng)基上生長，一般前者較穩(wěn)定，后者不穩(wěn)定，會分離成親本類型，有的甚至以異核狀態(tài)移接幾代。需要人為定向篩選融合子。 ? 廣義的遺傳工程包括基因工程、細胞工程、染色體工程、細胞器工程等。植物細胞主要是 TI質(zhì)粒 ? 載體必須具備 :①有自我復(fù)制能力；②能在受體細胞內(nèi)大量增殖，有較高的復(fù)制率；③最好只有一個限制性內(nèi)切酶的切口，使目的基因能固定地整合到載體 DNA的一定位置上；④載體上必須有一種選擇性遺傳標(biāo)記，如具有四環(huán)素、氨芐青霉素等的抗性基因，以便及時把極少數(shù)“工程菌”選擇出來。 一、基因工程的基本操作 ? （四）、重組載體引入受體細胞： ? 微生物 、 動物或植物細胞。 ? 理想情況，重組載體進入受體細胞 ,通過自主復(fù)制而大量擴增 ,使受體細胞表達出供體基因所提供的部分遺傳性狀 ,受體細胞就成為“工程菌”。 二、基因工程在微生物方面的應(yīng)用 ? 生產(chǎn)新的抗菌素 天藍鏈霉菌合成藍色的多酮肽抗菌素－放線紫紅素，麥迪霉素產(chǎn)生菌合成褐色的麥迪霉素。 ? 1981年起 ， 在枯草桿菌或大腸桿菌中克隆和表達了來自枯草桿菌、淀粉液化芽孢桿菌、凝結(jié)芽孢桿菌、嗜熱脂肪芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌等菌種的 α－ 淀粉酶基因 ，比野生株 最高的可達 30倍。 第五節(jié) 菌種保藏 ? 微生物受外界環(huán)境的影響會經(jīng)常地發(fā)生小機率的變異，這種變異可能造成菌種生產(chǎn)性狀的劣化或自身死亡。 ? 菌種退化是一個逐漸發(fā)展的過程，指細胞群體的變化，而不是指單個細胞的變化。單純環(huán)境條件如碳源、氮源、 pH、 溫度等造成生產(chǎn)性狀的下降是因批而異的，下一次發(fā)酵可以完全恢復(fù)正常，菌種本身并沒有變化，不是退化。缺陷型基因發(fā)生頻率很低的回復(fù)突變，由于具有生長優(yōu)勢，在傳代過程中，數(shù)量比例上升很快，就斜面菌種而言退化細胞還只是少數(shù)，但發(fā)酵過程中這些少數(shù)菌的存在會使退化性狀表現(xiàn)強烈，成為事實上退化菌種。如陳舊的培養(yǎng)物中可能積累對微生物有毒害作用的物質(zhì)而提高突變率，溫度上升也有利于突變，某些營養(yǎng)成分的不足可促進野生型回復(fù)突變株的生長優(yōu)勢。 ? 菌種保藏方式 溫度影響自發(fā)突變及細胞活力。 一、菌種退化及其防治 ? 菌種培養(yǎng)條件 ①給予營養(yǎng) 缺陷型菌適當(dāng)?shù)臓I養(yǎng)必需成分降低回復(fù)突變頻率；②給予抗性菌以一定濃度的藥物，使回復(fù)的敏感型菌株的生長受到抑制，而生產(chǎn)菌能正常生長；③控制培養(yǎng)基中氮源或碳源的性質(zhì)，使之有利于生產(chǎn)菌株而不利于退化菌株的生長，從而限制退化菌株的數(shù)量上升；④改變培養(yǎng) pH、 溫度等條件防止退化。純化可以用劃線分離、稀釋分離、單孢子分離等方法，所得單菌落需作生產(chǎn)性狀測試，以保證性能優(yōu)良。 二、菌種復(fù)壯 ? （一）、純種分離：從退化菌種的細胞群體中分離出保持原有典型性狀的單細胞，擴大培養(yǎng)，恢復(fù)原菌株的典型性狀。 三、菌種保藏 ? （一）、菌種保藏原理：選擇典型菌種的優(yōu)良純種，最好采用它們的休眠體 (如分生孢子、芽孢等 )；創(chuàng)造有利休眠的環(huán)境條件，如干燥、低溫、缺氧、避光、缺乏營養(yǎng)以及添加保護劑等。 ? 砂土管保藏法 將干燥砂粒與細土混合后滅菌制成砂土管，然后接種保藏 。 三、菌種保藏 ? 石蠟油封藏法 向培養(yǎng)好的菌種斜面上加入滅菌石蠟油，高出斜面 1cm， 然后蠟封管口，立放在冰箱中。使生長代謝暫時停止，不易發(fā)生變異，可長時間保存，一般為 5～ 10年，最多可達 15年。 ? 工業(yè)微生物菌種保藏管理中心 (CICC) 輕工業(yè)部食品發(fā)酵工業(yè)科學(xué)研究所，南京 (ID)，真菌；衛(wèi)生部藥品生物制品檢定所，北京(NICPBP)， 細菌；中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院病毒研究所，北京 (IV)， 病毒。 三、菌種保藏 ? 美國“美國典型菌種收藏所” (ATCC)。 ? 法國“里昂巴斯德研究所” (IPL)。 ? 保藏措施 :當(dāng)菌種保藏單位收到合適菌種時，先將原種制成若干液氮保藏管作為保藏菌種；然后再制一批冷凍干燥保藏菌種作為分發(fā)用。 復(fù)習(xí)思考題 ? 證明核酸是遺傳變異物質(zhì)基礎(chǔ)的經(jīng)典實驗有幾個 ?請詳細說明實驗的過程。 ? ，有哪些環(huán)節(jié) ? ? ? 復(fù)習(xí)思考題 ? ? ? ?它的基本操作步驟是什么 ? ? ?菌種退化的原因有哪些 ? ? 哪些 ? ? ? 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. 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